本站原创摘 要 ：薄壁桥台的裂缝比较普遍,应引起工程各方的重视,本文从设计、材料、施工、养护等方面进行分析,并提出处治措施.
关 键 词 ：薄壁桥台；裂缝；成因；措施
薄壁桥台也叫一字型桥台,常用于跨越水利渠道、人工河道的小桥,以及不宜做溜坡的城市立体交叉的跨路桥、通道桥.具有结构轻巧、美观、造价低廉、施工方便等优点.在广州及周边地区,由于地处珠江三角洲冲积平原地貌,土质较差,承载力较低,故多采用桩基薄壁桥台的形式.
一 受力分析
将薄壁桥台上端的台帽与钢筋混凝土或预应力混凝土梁板之间采用固定锚栓或板式橡胶支座连接,设计原则是将上部结构作为对桥台的支撑,桥台视为一次超静定结构,按台身底部固接,台身顶部铰接支承的竖梁进行计算.薄壁台身主要承受上部结构从台帽处传来的竖向压力和台后全部填土压力及汽车荷载引起的土侧压力,属于偏心受压构件.
二 裂缝的形态
近年来,随着桥面宽度的增加、台身加长、增高、增厚,在施工过程中、完工初期及运营中的裂缝现象时有发生.从裂缝的形态来看,可分为水平裂缝、竖向裂缝、斜向不规则裂缝.水平裂缝一般发生在桥台的１/3高处,基本贯通桥台,多发生在桥台较高（超过5米）的薄壁台中,此类裂缝数量较少.竖向裂缝量最多,基本位于台身的中下部,由基础或承台底部开始,由下而上延伸,下宽上窄,长度约为台身高度的1/3～2/3,也有少数贯穿台身；裂缝位置大部分出现在中间桩位左右两侧附近,且靠外侧桩的裂缝要比内侧多.斜向不规则裂缝大部分在桥的耳墙（侧墙）部位,个别严重者混凝土局部开裂、破损.
三 裂缝的成因分析
薄壁桥台产生裂缝的原因很多,主要有以下几个方面.
（１）承台变位导致水平裂缝的产生
施工过程中,为加快路基沉降,对台后路基采用超载预压的方法,由于台后土体上的重量增大,等效于加高填土,导致作用在桩上的水平土压力加大,因而加大桩顶水平位移.由于桩向前的变形,而在其上的承台刚度又远大于薄壁台身的刚度,因此产生了在承台以上墙身出现水平裂缝的现象.以及在填筑台背时没有采取有效的措施预防压实机械的碰撞或速率填的太快太厚均可能产生横向的裂缝.
（２）基础沉降不均导致竖向裂缝的产生
由于桩基下沉不均而引起台身不均匀受力或局部应力所致.桥台在平面内的横向抗弯刚度较大,在外界荷载作用下,多根桩的沉降值会存在差别,当其中任何一根桩的沉降值较大时,在台身平面内产生的负弯矩足以使台身混凝土抗拉应力达到极限强度而引起台身竖向开裂.
（３）温度变化和混凝土收缩引起的裂缝
①在混凝土硬化.初期,这种变形对大体积混凝土不利,由于水泥水化产生较多的热量,体积内部温度较外部高,产生显著的体积膨胀,而外部混凝土随气温降低而收缩而产生很大的约束应力,当应力超过混凝土当时极限抗拉强度就会产生裂缝；②在水泥混凝土构件成型后,由于外界环境气温骤降,导致水泥混凝土构件的体积收缩变形产生裂缝.此类裂缝多为表层,不贯通对结构物有一定影响.③混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土坍落度过低,在混凝土体积上易出现不规则的收缩裂缝.
（４）其他原因形成的裂缝
①设计或施工中,由于保护层不足或过厚,混凝土质量差,硬化收缩也会导致表面裂缝；②风化作用；混凝土振捣不密实,出现空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点；③施工质量控制差,任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足,和易性、密实度下降．导致结构开裂；④混凝土分层或分段浇筑时,接头部位没有处理好．易在新旧混凝土和施工接缝处出现裂缝,如混凝土采用分段现浇,先浇混凝土接触面凿毛不好,清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,均会引起桥台台身的混凝土产生裂缝；⑤施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时, 由于侧向压力的作用使模板变形,产生与模板变形一致的裂缝．或施工时拆模过早．混凝土强度不足,使构件在自重或荷载作用下产生裂缝；⑥养护方法不当引起薄壁桥台产生裂缝,良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度,反之则会引起裂缝,养护时太干燥、温度太高、养护时间过短都会引起混凝土较大的收缩从而产生裂缝.⑦桥台混凝土浇注后产生的收缩以及较大体积的混凝土浇筑时所产生的水化热的影响.由于承台先前已施工完毕,承台与台身混凝土收缩不同步,承台的混凝土收缩量在台身施工前已基本完成,故台身混凝土收缩时受到承台的约束,台身混凝土将产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会导致混凝土开裂.⑧模板拉杆的设置也可能成为产生裂缝的因素,目前施工常用的方法是模板间用钢筋作为拉杆,拉杆外套PVC管或竹筒作为内支撑,设置较密,为方便装模,拉杆设置成行成列,这些“行”和“列”造成台身的薄弱处而导致台身开裂.
四 裂缝的处治措施
裂缝控制的主要措施是通过对设计、施工、原材料等方面进行控制的综合技术措施.包括：合理选择结构形式,加强构造配筋,减小水灰比、降低砂率,增加骨料粒径,选用适宜的外加剂和掺合料,采取保温保湿的养护措施等.
（１）设计方面的控制措施
①对宽台,特别是斜交台更宽,应在一定长度上（桥宽方向） ,设置多条竖向施工缝,减小砼板的收缩长度.或者设置表面的假缝,让台身砼有规则地在假缝处开裂；②保证考虑负摩阻力之后桩应有足够的承载力；③要加强水平钢筋的配置,合理布置分布钢筋,最好采用直径较细,间距较小的设置；④严格控制薄壁台墙身高度,应不高于5m为宜；⑤在薄壁台承台间设横撑梁予以加固,或增加灌注桩数量,以增加桥台抵抗水平力的能力；⑥视土质情况及薄壁台高度酌情加厚台身厚度及加强台身横、竖向配筋.
（２）材料选择
选择合适的砼配合比.要在满足强度及坍落度的前提下,减少水泥用量,尽量采用较小的水灰比.砂率不宜太小,并选用质量好的骨料.适当加些粉煤灰,增加其和易性.
（３）施工工艺
①尽量避开高温或冬季施工,采用薄层散热连续浇灌,砼浇筑完应及时加强养护,保持好砼内外较小的温度差和充分的湿润度.同时要设法保证混凝土浇灌振捣的密实性；②在台背回填中,应遵循薄壁桥台的施工顺序,先假设梁板再进行台后填土,两个桥台要同时对称填,防止桥台产生裂缝；③注意模板拉杆的设置,以梅花形布置为好.在满足模板不变形的情况下,不要多设拉杆.拉杆孔洞尽量小.
（４）裂缝的治理
对于已经出现裂缝的薄壁桥台,应按裂缝大小及损坏原因采取下列措施进行维修加固：①当裂缝宽小于规定值时,可凿槽并采用喷浆封闭裂缝的修补方法；②当裂缝宽大于规定值时,可采用压力灌浆法灌注水泥砂浆、环氧砂浆或甲凝等灌浆材料的修补方法；③墩台身发生纵向贯通裂缝,可用钢筋混凝土围带粘贴钢板箍或加大墩台截面的方法进行加固.如因基础不均匀下沉引起自下而上的裂缝,则应先加固基础,然后再确定采用灌浆或加箍的方法进行维修.
五 结论
薄壁台身裂缝的控制是一个综合性的课题,需要设计、监理、施工及使用方等各方的重视和多方面的努力.随着当今对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,相信钢筋混凝土薄壁桥台裂缝问题将会逐渐得到解决.